[发明专利]一种用于3D打印建筑的防水保温砂浆及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种用于3D打印建筑的防水保温砂浆及其制备方法和应用，属于新型建筑墙体材料技术领域。本发明的一种用于3D打印建筑的防水保温砂浆，其原材料包括如下质量百分比的组分：复合水泥50‑80％，填料10‑20％，中空玻化微珠5‑21％，膨胀蛭石粉0.2‑0.4％，秸秆纤维0.1‑0.3％，仿钢纤维0.05‑0.4％，复合渗透剂1.8‑5.3％，固化剂0.2‑2％，消泡剂0.1‑0.5％，可再分散乳胶粉0.3‑0.7％，减水剂0.5‑0.8％。采用本发明的技术方案可以在保证砂浆防水保温性能的基础上，有效提高其力学性能及流动性和固化速率，从而满足3D打印建筑的需求。

技术领域

本发明属于新型建筑墙体材料技术领域，尤其是涉及一种用于3D打印建筑的防水保温砂浆及其制备方法和应用。

背景技术

近年来国家对节约能源，改善居住条件非常重视，建筑节能是我国节能工作的一个重要领域。十七大报告中提出了“建设生态文明，必须形成有利于节约能源资源和保护生态环境的城乡建设模式和消费模式”，2005年以来，国家有关部门出台的一系列文件对建筑节能提出了新的要求，新建建筑要向强制执行国家已颁布的建筑节能设计标准推进，逐步提高新型墙体材料的生产和应用比例，增加节能建筑面积。新建建筑严格执行建筑设计标准，有条件的城市率先执行节能率65％的标准。但现有自保温砌块通常存在设备投资过大、人工成本高、能源消耗高、环境污染严重、施工工艺复杂、施工工期长、造价偏高、冷热桥较多等各种弊端。

3D打印作为第三次工业革命的重要标志，广泛应用于各个研究领域，对传统社会生产产生了巨大冲击，成为改变未来的创造性技术。以3D打印为基础的3D打印混凝土技术作为一种新型技术，是混凝土发展史上的一个重大转折点。3D打印墙体由于墙体质量好、施工速度快、节约工期、造价适中、整体性好而得到快速发展。其中砂浆是3D打印墙体材料中的核心材料之一，为满足3D打印的需求，相对于现有普通砂浆而言除了要求内外墙体要具有更好的防水效果，同时对3D打印用砂浆的强度等力学性能以及砂浆的流动性和固化速率也提出了更高的要求，也即要求3D打印用砂浆在泵送管内流动状态好，而从打印头打印出来后，则能够迅速进行固化。

基于以上现状，目前许多研究者着力于3D打印建筑用砂浆的研究。如，中国专利申请号为201610614696.6的申请案公开了一种可用于3D建筑打印的新型高强高韧防水砂浆材料及其制备方法，该申请案的防水砂浆材料由水泥、砂子、聚丙烯纤维、聚乙烯纤维、玄武岩纤维、HPMC纤维素、粉煤灰、减水剂、消泡剂、引气剂、有机硅防水剂、可再分散乳胶粉以及水组成。该申请案在一定程度上能够提高3D建筑打印用砂浆材料的力学强度和防水性能，但所得砂浆的流动性及固化速率可控性仍有待进一步改善。

又如，中国专利申请号为201610307917.5的申请案公开了一种3D打印砂浆及其制备方法，该申请案的3D打印砂浆主要由复配水泥70％-90％，石英砂5％-20％，石灰0.2％-2％，促凝剂1％-5％，减水剂0％-3％，消泡剂0％-3％，增稠剂0％-0.5％和纤维0.2-0.8％组成，该申请案通过对砂浆的组分配方进行优化设计，从而可以有效提高砂浆的流动性能及施工性能，但其防水保温性能仍有待进一步提高。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有砂浆难以同时满足3D打印建筑对防水性能、力学性能及流动、固化要求的不足，提供了一种用于3D打印建筑的防水保温砂浆及其制备方法。采用本发明的技术方案可以在保证砂浆防水保温性能的基础上，有效提高其力学性能及流动性和固化速率，从而满足3D打印建筑的需求。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

其一，本发明的一种用于3D打印建筑的防水保温砂浆，其原材料包括如下质量百分比的组分：